Надёжные данные о прогнозах затрат критически важны для моделирования энергосистем, принятия политических и инвестиционных решений, лежащих в основе глобального энергетического перехода. В данной работе авторы компилируют и стандартизируют обширный набор данных из более чем 110 существующих региональных и глобальных исследований, чтобы предоставить структурированный и пространственно-временной набор данных прогнозов затрат на основные технологии чистой энергии. Набор данных охватывает капитальные затраты и приведённую стоимость электроэнергии или водорода для промышленных и размещённых на крышах фотоэлектрических установок, наземных и морских ветроэлектростанций, сетевых литий-ионных аккумуляторов, концентрированной солнечной тепловой энергии, а также крупномасштабных щелочных и электролизёров с электролитно-модифицированной энергией. Данные охватывают национальный, континентальный и глобальный масштабы с годовой детализацией до 2050 года и метаданными по типу источника и региону. Представлены значения для различных сценариев для оценки рисков и неопределённости. Этот ресурс предназначен для создания сценариев, инвестиционного планирования, разработки политики и сравнительного анализа в контексте путей декарбонизации. Хотя данные полностью взяты из существующих источников, новизна заключается в структурированной гармонизации, обработке метаданных и всестороннем охвате, что делает его пригодным для технико-экономической оценки и надёжного моделирования энергосистем.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41597-025-05951-4

Тенденции почасовой и суточной статистики осадков изучаются с помощью гидроклиматического реанализа CONUS-404 с пространственным разрешением 4 км за период с 1991 по 2022 год. Лишь небольшая часть территории, охваченной CONUS, демонстрирует статистически значимые тенденции к росту годового объёма осадков, количества дождливых дней и средней интенсивности в дождливые дни. Однако значительные тенденции к росту обнаружены для средней интенсивности осадков за дождливый час, причём эти тенденции особенно выражены на Среднем Западе. Спектральный анализ Фурье также свидетельствует об изменениях в многомасштабной пространственно-временной организации осадков и показывает, что мелкомасштабные кратковременные осадки усиливаются быстрее, чем крупномасштабные долгоживущие. Эти результаты показывают, что даже если на основе данных с низким разрешением невозможно установить надёжную тенденцию, при более высоком разрешении могут проявиться чёткие тенденции, что свидетельствует о необходимости использования данных об осадках с высоким разрешением для анализа климатических тенденций.

Ссылка: https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2025GL117588

Орошение изучалось как важный фактор воздействия на климат в прошлом, но нет исследований, изучающих его будущее воздействие на климат с учетом возможных изменений как в масштабах, так и в эффективности. В данной работе авторы рассматривают эти вопросы путём разработки сценариев эффективности орошения в соответствии с Общими социально-экономическими путями (SSP), внедрения их в модель земной системы и применения их для построения прогнозов на период 2015–2074 гг. Они прогнозируют, что годовой забор воды для орошения уменьшится в рамках сценария SSP1-2.6 (с ~2100 до ~1700 км³ в год), но увеличится в рамках сценария SSP3-7.0 (до ~2400 км³ в год), при этом возникнет ряд новых очагов орошения, особенно в Африке. По прогнозам, орошение сократит возникновение стресса от сухого тепла в обоих сценариях, но не сможет обратить вспять тенденцию к потеплению из-за выбросов парниковых газов (например, увеличение с ~90 до примерно 600 и 1200 часов в год в интенсивно орошаемых районах в двух сценариях). Более того, частота экстремальных явлений влажного тепла увеличивается более существенно (на ≥1600 часов в год при сценарии SSP3-7.0 в тропических регионах), а орошение ещё больше увеличивает часы воздействия (например, на ≥100 часов в год в Южной Азии), тем самым повышая риск заболеваний, связанных с влажным теплом, и смертности для подверженных ему сообществ. Полученные результаты подчёркивают важность сокращения выбросов парниковых газов, ограничения расширения орошения и повышения эффективности орошения для сохранения водных ресурсов и замедления эскалации воздействия стресса от сухого и влажного тепла.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41467-025-64375-1

Погодные и климатические экстремальные явления всё чаще происходят в Арктике. В данном обзоре авторы оценивают исторические и прогнозируемые изменения редких арктических экстремальных явлений в атмосфере, криосфере и океане, а также выявляют их движущие механизмы. После ~2000 года наблюдаются явные сдвиги в средних и экстремальных распределениях. Например, наблюдаемые вероятности событий с 1,5-ным стандартным отклонением в период до и после 2000 года увеличиваются на 20% для атмосферных волн тепла, на 76,7% для потепления в Атлантике, на 83,5% для потери арктического морского льда и на 62,9% для таяния Гренландского ледяного щита — во многих случаях маловероятные, редкие экстремальные явления в ранний период становятся нормой в более поздний период. Эти наблюдаемые изменения можно объяснить с помощью концепции «толкания и запуска», представляющей собой взаимодействие между внешним воздействием и внутренней изменчивостью: долгосрочное потепление дестабилизирует климатическую систему и «подталкивает» её к новому состоянию, позволяя последующей изменчивости, связанной с крупномасштабными взаимодействиями атмосфера-океан-лёд и синоптическими системами, «запускать» экстремальные события в различных временных масштабах. Ожидается, что продолжающееся антропогенное потепление ещё больше увеличит частоту и величину экстремальных явлений, так что моделируемые вероятности событий с 1,5-ным стандартным отклонением увеличатся на 72,6% для атмосферных волн тепла, на 68,7% для событий потепления в Атлантике и на 93,3% для скорости таяния Гренландского ледяного щита между историческими (1984–2014 гг.) и будущими (2069–2099 гг.) периодами при сценарии очень высоких выбросов. Будущие исследования должны отдать приоритет разработке физически обоснованных метрик, улучшить возможности наблюдения и моделирования с высоким разрешением и улучшить понимание многомасштабных факторов, влияющих на климат Арктики.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s43017-025-00724-4

Минеральная пыль существенно влияет на нисходящие и восходящие коротковолновые и длинноволновые радиационные потоки, поэтому изменения в составе пыли могут изменить энергетический баланс Земли. В данном исследовании анализируется эффективное радиационное воздействие пыли (DuERF) в девяти моделях земной системы CMIP6 с использованием эксперимента piClim-2xdust в рамках проекта AerChemMIP. В эксперименте piClim-2xdust используется глобальный коэффициент настройки эмиссии пыли для удвоения потока излучения. DuERF разлагается на вклады взаимодействия пыли с излучением (прямое DuERF) и взаимодействия пыли с облаком (облачное DuERF). Суммарное прямое DuERF находится в диапазоне от −0,56 до 0,05 Вт·м⁻². Модели с более низким (более высоким) поглощением пыли и меньшей (большей) долей крупной пыли показывают наибольшее отрицательное (положительное) прямое DuERF. DuERF облаков положительно в большинстве моделей, в диапазоне от −0,02 до 0,2 Вт м⁻², однако они различаются по своему вкладу в коротковолновые и длинноволновые радиационные потоки. В частности, NorESM2-LM показывает положительное длинноволновое облачное DuERF, что объясняется влиянием пыли на перистые облака. Эффективность воздействия пыли различается в десять раз между оценками разными моделями, что указывает на то, что неопределённость в DuERF, вероятно, занижена в AerChemMIP. Существует последовательная быстрая реакция осадков, связанная с уменьшением атмосферного радиационного охлаждения пылью. Модели с сильно поглощающей пылью показывают уменьшение осадков, что можно объяснить уменьшением атмосферного радиационного охлаждения при ясном небе (до 3,2 мм год⁻¹). В NorESM2-LM это снижение связано с облачностью (атмосферное радиационное охлаждение) из-за увеличения количества перистых облаков (до 5,6 мм в год). В совокупности эти данные свидетельствуют о том, что быстрая реакция осадков, вызванная только пылью, может быть значительной и сопоставимой с реакцией, вызванной антропогенным чёрным углеродом.

Ссылка: https://acp.copernicus.org/articles/25/13199/2025/

Глобальный среднегодовой темп роста концентрации CO₂ в атмосфере в 2023 году был одним из самых высоких с начала наблюдений в 1958 году, сопоставимым со значениями, зафиксированными во время предыдущих крупных событий Эль-Ниньо. Этот аномальный темп роста не до конца понятен, хотя недавнее исследование выявило роль лесных пожаров в бореальной части Северной Америки. Авторы использовали байесовский метод обратной функции для интерпретации глобальных данных о содержании CO₂ в атмосфере, полученных с орбитальной обсерватории NASA OCO-2. Полученные апостериорные оценки потоков CO₂ показывают, что с 2022 по 2023 год наибольшие изменения потоков CO₂ в суммарном биосферном обмене (net biosphere exchange, NBE), положительные значения которого указывают на поток в атмосферу, наблюдались над наземными тропиками. Было обнаружено, что наибольшее увеличение NBE наблюдается над восточной частью Бразилии, с небольшим увеличением над южной частью Африки и Юго-Восточной Азией. Авторы также обнаружили значительное увеличение над юго-восточной частью Австралии, Аляской и западной частью России. Значительное увеличение NBE над бореальной частью Северной Америки из-за пожаров обусловлено априорной инвентаризацией авторов, основанной на независимых данных. Наибольшее снижение NBE наблюдается над Западной Европой, США и центральной Канадой. Представленные оценки NBE согласуются с оценками валовой первичной продукции, полученными на основе спутниковых наблюдений солнечной флуоресценции и спутниковых наблюдений за зелёным цветом растительности. Авторы обнаружили, что более высокие температуры в 2023 году объясняют большую часть изменений NBE над восточной Бразилией, при этом гидрологические изменения более значимы в других частях тропического региона. Представленные результаты свидетельствуют о том, что продолжающаяся деградация окружающей среды Амазонии в настоящее время играет существенную роль в увеличении темпов роста концентрации CO₂ в глобальной атмосфере.

Ссылка: https://acp.copernicus.org/articles/25/13053/2025/

Прогнозируется, что с ростом глобальной температуры интенсивность и частота засух будут увеличиваться. Инжекция стратосферных аэрозолей (ИСА) была предложена в качестве потенциального решения для снижения приземных температур, но её эффективность в смягчении экстремальных засух остаётся неясной. В данной работе оценивается глобальное воздействие ИСА на экстремальные засухи на основе экспериментов, проведённых в рамках проекта сравнения геоинженерных моделей (фаза 6) (GeoMIP6) и проекта «Большой ансамбль геоинженерии» (GLENS). К 2100 году, согласно прогнозам, частота экстремальных засух увеличится на 7,33% по сравнению с текущим уровнем выбросов в рамках сценария SSP5-8.5. ИСА снижает это увеличение на 1,99% в GeoMIP6 и на 1,80% в GLENS по сравнению со сценарием RCP8.5. Атрибутивный анализ показывает, что только охлаждение, вызванное ИСА, снижает частоту экстремальных засух на 3,42% в GeoMIP6 и 4,28% в GLENS по сравнению с соответствующими сценариями с высоким уровнем выбросов, перевешивая увеличение на 2,12%, обусловленное сокращением осадков, вызванным ИСА, при тех же условиях. Однако этот дефицит осадков приводит к существенному неравенству в подверженности засухам. По сравнению с развитыми странами, страны с меньшим уровнем развития испытывают меньшее снижение или даже увеличение подверженности экономики и населения экстремальным засухам при ИСА по сравнению с SSP5-8.5 или RCP8.5. Эти результаты свидетельствуют о том, что текущие стратегии ИСА в GeoMIP6 и GLENS могут нести риск непреднамеренного ухудшения региональных гидроклиматических различий.

Ссылка: https://acp.copernicus.org/articles/25/13103/2025/

С 2019 года наблюдается значительная тенденция к снижению содержания арктического стратосферного озона, а в 2020 году была зарегистрирована первая озоновая дыра в Арктическом стратосферном полярном вихре, что вызывает обеспокоенность. Это подчёркивает важность разработки алгоритма, способного прогнозировать уровни содержания арктического озона, желательно с минимальными вычислительными ресурсами. В данном исследовании представлен новый подход к прогнозированию содержания озона, основанный на морфологических и динамических свойствах стратосферного полярного вихря с использованием объяснимого машинного обучения. XGBoost демонстрирует хорошее согласие с наблюдениями, достигая показателя коэффициентов детерминации R² 0,80 и корреляции 0,91. Алгоритм точно предсказывает суточные и сезонные закономерности изменений содержания озона. Он успешно фиксирует закономерности самых низких зарегистрированных уровней озона в 2020 году, хотя и завышает значения содержания озона примерно на 20 единиц Добсона. Более того, в некоторые годы прогнозируемые значения содержания озона также демонстрируют хорошее соответствие наблюдениям. Примечательно, что алгоритм опирается исключительно на физические характеристики стратосферного полярного вихря для прогнозирования химической потери озона, демонстрируя потенциал динамических параметров в прогнозировании изменчивости содержания озона. Он может служить инструментом для прогнозирования будущей изменчивости содержания арктического озона, используя данные климатических моделей, не учитывающих интерактивную химию.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41598-025-24379-9

Продолжающийся в течение четырёх десятилетий рост глобального индекса листовой поверхности (ИЛП), фиксируемый по данным спутниковых наблюдений, свидетельствует об усилении секвестрации углерода и испарительного охлаждения, что может способствовать смягчению потепления климата. Однако роль изменения растительного покрова в этих тенденциях остаётся предметом дискуссий, что вызывает опасения по поводу потенциального влияния лесовосстановления и вырубки лесов на взаимодействие экосистем и климата. В данной работе авторы разрабатывают основанную на данных структуру, объединяющую спутниковые наблюдения, для количественной оценки вклада изменения растительного покрова в динамику ИЛП в пространстве и времени. Было обнаружено, что изменение растительного покрова объясняет 18,1 ± 5,9% наблюдаемого увеличения ИЛП с 1980-х годов, с выраженным вкладом увеличения лесного покрова, в первую очередь в северном полушарии (33,8 ± 3,6%), частично компенсируемого вырубкой лесов, происходящей в основном в южном полушарии (−15,7 ± 3,1%). Увеличение наиболее заметно в лесных регионах, таких как Китай и Европа, в то время как чувствительность, определяемая как изменение ИЛП на единицу процента прироста древесного покрова, ниже, чем снижение, вызванное вырубкой лесов в тропических районах. Авторы делают вывод, что изменение растительного покрова уже формирует, и всё больше, глобальную динамику ИЛП в большей степени, чем считалось ранее, что имеет важные последствия для будущих прогнозов динамики ИЛП, разработки моделей и политики смягчения изменения климата.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41467-025-64305-1

Два повторяющихся радиационных состояния («пропускающее» и «непрозрачное») существенно влияют на энергетический баланс поверхности Арктики, контролируя нисходящую длинноволновую радиацию. Поскольку эти состояния в первую очередь определяются облачными процессами, многие модели с грубым разрешением не способны описать их. В данной работе оценивается, насколько хорошо оптимизированная модель метеорологических исследований и прогнозирования (Polar-optimized Weather Research and Forecasting, PWRF) воспроизводит современные распределения нисходящей длинноволновой радиации, связанные с этими состояниями, и исследуются прогнозируемые изменения в будущем. Хотя большинство физических параметризаций отражают элементы широко используемого Arctic System Reanalysis (ASR), авторы тестируют несколько передовых микрофизических схем и оценивают влияние разрешения модели. Двухмоментные схемы P3 и Моррисона (кандидаты для следующей версии ASR) дают избыточный эффект непропускающей моды, в то время как схема Годдарда, используемая в ASR, даёт избыточный эффект пропускающей моды. Смещение непрозрачности в схемах P3 и Моррисона обусловлено главным образом избыточной низкоуровневой оптически плотной облачностью над морским льдом. Из всех схем P3 лучше всего сохраняет различимость двух радиационных мод. Используя эту схему, модель PWRF, реализованная с учётом данных CESM1 конца столетия, прогнозирует сдвиг в сторону более частых непрозрачных условий, что согласуется с многолетними наблюдениями на Северном склоне Аляски. Хотя PWRF обещает быть инструментом для динамического даунскейлинга результатов климатических моделей, устойчивые смещения, связанные с облачностью, особенно надо льдом, требуют осторожности в будущих прогнозах. Дальнейшее улучшение представления облачности необходимо для получения более качественного представления об изменениях радиационного режима в Арктике.

Ссылка: https://egusphere.copernicus.org/preprints/2025/egusphere-2025-4934/